Tạp chí Khoa học và Phát triển 2012: Tập 10, số 1: 74 - 83 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ THIẾU HỤT NƯỚC Ở CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG ĐẾN QUANG
HỢP, NĂNG SUẤT VÀ HIỆU SUẤT SỬ DỤNG NƯỚC CỦA NGÔ NẾP
Effect of Water Deficit Level at Different Growth Stages on Photosynthesis, Yield
and Water Use Efficiency of Sticky Maize (Zea mays L. sinensis Kulesh)
Chu Anh Tiệp
1,2
, Li Fu-sheng
1

1
Học viện Nông nghiệp, Đại học Quảng Tây, Trung Quốc;
2
Khoa Nông học, Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội,
Địa chỉ email tác giả liên lạc:

Ngày
gửi đăng: 01.11.2011 Ngày chấp nhận: 07.02.2012

TÓM TẮT

Nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng đến cường độ quang hợp, năng suất và hiệu suất sử dụng
nước của ngô nếp thông qua thí nghiệm chậu vại, trong điều kiện 3 giai đoạn sinh trưởng khác nhau
của cây ngô gồm: cây con, vươn cao và nở hoa. Nghiên cứu 4 mức độ đất thiếu hụt nước gồm: thiếu
hụt nước trầm trọng (SD, 35%~45%θ
f
, θ
f
: sức giữ ẩm tối đa đồng ruộng); thiếu hụt nước trung bình

Phương pháp điều chỉnh lượng nước tưới
thiếu hụt là một biện pháp kỹ thuật tưới
nước tiết kiệm đã được các nhà khoa học đưa
ra vào những năm cuối thập niên 70 của thế
kỷ 20 (Guo & cs., 2004). Nguyên lý cơ bản
của phương pháp là căn cứ vào việc cây trồng
trong quá trình sinh trưởng phát triển có
một số giai đoạn sinh trưởng độ ẩm đất bị
thâm hụt ở một mức độ nhất định
, ảnh
hưởng đến cường độ quang hợp, và lượng vật
chất tích luỹ ở một số cơ quan sẽ khác nhau.
Từ đó không những có thể tăng năng suất
thực thu mà còn lược bớt sự phân bố khối
lượng chất hữu cơ tích luỹ của một số cơ
74
Ảnh hưởng của độ thiếu hụt nước ở các giai đoạn sinh trưởng ..... của ngô nếp

quan sinh dưỡng không cần thiết (Pang & cs.,
2005). Đã có nhiều tác giả nghiên cứu sự
thiếu hụt nước ở các giai đoạn sinh trưởng
của cây trồng ảnh hưởng đến sinh trưởng,
sinh lý sinh hoá, tích luỹ vật chất khô và
năng suất (Stone & cs., 2001; Bao & cs.,
1991). Recep (2004) nghiên cứu thiếu hụt
nước đối với cây ngô đưa ra kết luận: giai
đoạn cây con thiếu hụt nước làm giảm diện
tích lá và chiều cao cây không lớn, nhưng giai
đoạn làm đòng và trỗ cờ ảnh hưởng khá lớn.
Bai & cs. (2009) chỉ ra rằng các cây ngô ở các

nghiên cứu ứng dụng biện pháp điều
chỉnh lượng nước tưới thiếu hụt trong sản
xuất ngô nếp, đồng thời nâng cao hiệu
suất sử dụng nước tưới, chúng tôi tiến
hành nghiên cứu ảnh hưởng của thiếu hụt
nước ở một số gia
i đoạn đến quang hợp,
năng suất và hiệu suất sử dụng nước của
ngô nếp.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Địa điểm và vật liệu nghiên cứu
Thí nghiệm được nghiên cứu trong điều
kiện nhà kính của Học viện Nông nghiệp,
Đại học Quảng Tây, Trung Quốc.
Đất thí n
ghiệm được lấy từ tầng canh
tác của đất trồng cây trồng cạn, phơi khô,
đập nhỏ sàng qua sàng có đường kính 5cm,
đất thịt trung bình, có thành phần tính chất
như sau: pH=4.7; OM 18,2g/kg (phương pháp
ô xi hoá); N dễ tiêu 29,9 mg/kg (phương pháp
đĩa khuếch tán đạm NH
4
trong dung dịch
NaOH nồng độ 1 mol/l); P dễ tiêu 39,0 mg/kg
(phương pháp chiết rút trong dung dịch
NaHCO
3
nồng độ 0.5 mol/l); K đễ tiêu 78,5
mg/kg (phương pháp chiết rút trong dung

Thí nghiệm được t
iến hành theo phương
thức trồng cây trong chậu nhựa. Chậu có
kích thước như sau: cao 25cm, đường kính
trong của miệng chậu 33cm, đường kính đáy
24cm, mỗi chậu dùng 14kg đất khô, chậu kín
đáy. Mỗi chậu đặt 2 ống nhựa (φ=3cm), trên
mỗi ống nhựa có đục 2 hàng lỗ và bọc lưới
nhựa xung quanh, dùng để ngăn đất lọt vào
ống khi tưới nước, đồng t
hời tránh phá hoại
kết cấu đất trong chậu khi tưới nước.
75
Chu Anh Tiệp, Li Fu-sheng
Bảng 1. Thiếu hụt nước khác nhau ở các giai đoạn sinh trưởng
Công thức Chế độ nước Giai đoạn cây con Giai đoạn vươn cao Giai đoạn nở hoa
ĐC Cung cấp đầy đủ nước 65~75* 70~80 70~80
T1 Thiếu hụt trầm trọng 35~45 70~80 70~80
T2 Thiếu hụt trung bình 45~55 70~80 70~80
T3 Thiếu hụt nhẹ 55~65 70~80 70~80
T4 Thiếu hụt trầm trọng 65~75 35~45 70~80
T5 Thiếu hụt trung bình 65~75 45~55 70~80
T6 Thiếu hụt nhẹ 65~75 55~65 70~80
T7 Thiếu hụt trầm trọng 65~75 70~80 35~45
T8 Thiếu hụt trung bình 65~75 70~80 45~55
T9 Thiếu hụt nhẹ 65~75 70~80 55~65
* % độ ẩm tối đa đồng ruộng( θ
ƒ
).
Thí nghiệm 2 nhân tố, gồm 3 chế độ

chậu được bố trí theo phương pháp ngẫu
nhiên hoàn toàn (Bảng 1).
Phương
pháp khống chế độ ẩm đất: sử
dụng biện pháp “cân trọng lượng chậu”, đồng
thời tính toán lượng nước hao hụt (Wei & cs.,
2010). Giai đoạn từ gieo hạt - cây được 3 lá
thật, 2~3 ngày cân khối lượng một lần. Giai
đoạn từ câ
y con - thu hoạch, 1~2 ngày cân
chậu một lần.
Lượng p
hân bón: tổng lượng phân bón
các công thức là như nhau, lượng bón 0.25gN
+ 0.1gP
2
O
2
+ 0.25g K
2
O/1kg đất. Cách bón: N
và K bón lót 56%, bón thúc vào giai đoạn ngô
vươn cao là 24%, lượng còn lại 20% bón vào
giai đoạn ngô chuẩn bị trổ cờ. P bón lót
100%.
2.3. Quản lý thí nghiệm
Thí nghiệm
gieo hạt ngày 7/9/2010, mỗi
chậu gieo 6 hạt, khi cây ngô được 2 lá thật
tỉa và chỉ để lại mỗi chậu 1 cây. Bắt đầu tiến

) được
đo bằng máy đo quang hợp dùng máy phân
tích LI-6400, Hoa Kỳ. Cách đo, mỗi cây đo 2
lá, khi cây ngô chưa trổ cờ tiến hành đo 2 lá
hoàn chỉnh từ trên xuống, khi cây ngô trổ cờ
đo lá tại vị trí đốt ra bắp ngô và 1 lá ở vị trí
liền kề phía trên; đo vào thời điểm sau 10 giờ
sáng, trong điều kiện ngày có ánh nắng mặt
trời. Lượng nước tiêu hao thông qua lượng
nước tưới và khối lượng chậu mỗi lần cân.
76
Ảnh hưởng của độ thiếu hụt nước ở các giai đoạn sinh trưởng ..... của ngô nếp

Hiệu suất sử dụng nước của lá ngô:
WUE
L
(µmolCO
2
/H
2
O•m
-2
•s
-1
)= Pn/Tr. Diện
tích lá gồm tổng diện tích của các lá xanh,
diện tích mỗi lá = dài × rộng × 0,75. Chiều
cao cây cuối cùng: đo từ mặt đất đến vút
bông cờ. Khối lượng bắp tươi, năng suất tươi
thông qua số hàng hạt/bắp, số hạt/hàng và

thấy, giai đoạn nở hoa các công thức khống
chế thiếu hụt nước ảnh hưởng khá lớn đến
cường độ quang hợp (CĐQH), ngoài công
thức tưới nước thiếu hụt trung bình ở giai
đoạn cây con (T2) và công thức tưới nước
thiếu hụt nhẹ ở giai đoạn nở ho
a (T9) có
CĐQH cao hơn so với đối chứng tưới nước
đầy đủ (ĐC) từ 6,6% và 2,7%, còn lại đều
thấp hơn so với đối chứng, tuy nhiên chỉ có
công thức T4, T7 và T8 có giá trị thấp hơn ở
mức có ý nghĩa.
Hình 1B biểu thị ảnh hưởng của khống
chế nước đến CĐQH của ngô ở giai
đoạn
ngô chín sữa, đây là giai đoạn quan trọng

liên quan đến việc tích luỹ vật chất vào cơ
quan sinh sản, nó ảnh hưởng quan trọng
đến năng suất ngô. Kết quả đồ thị cho
thấy, hầu hết các công thức sau khi khống
chế thiếu hụt nước kết thúc tiến hành bổ
sung nước đầy đủ đã giúp cho ngô phục hồi
lại. Ngoại trừ công thức tưới nước thiếu
hụt trung bình ở giai đoạn nở hoa (T8) có
CĐQH thấp hơn ĐC ra
, còn lại các công
thức đều có giá trị cao hơn ĐC từ
5,0~60,5%. Giai đoạn cây con khống chế
nước thiếu hụt ở các mức khác nhau (T1,

ef
ab
cde
a
def
A - Giai đoạn nở hoa
f
0
3
6
9
12
15
18
21
CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
Công thức
Cường độ quang hợp

(µmol CO
2
•m
-2
•s
-1
)
cd
a
bc
abc

bc
c
ab
bc
a
bc
A - Giai đoạn nở hoa
bc
0
1
2
3
CK T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9
Công thức
Cường độ thoát hơi nước (µmol H
2
O•m
-2
•s
-1
)
bc
a
abc
abc
b
ababcab
bc
B - Giai đoạn chín sữa
bc

qua đó g
iảm lượng nước bốc thoát cũng như
thiết diện tiếp nhận năng lượng ánh sáng
của lá, đồng thời hạn chế sự phân li của nước
cũng như sự trao đổi khí CO
2
từ đó làm suy
giảm CĐQH. Nhiều tác giả nghiên cứu trước
đều có kết luận rằng khống chế độ ẩm đất
thâm hụt đều ảnh hưởng bất lợi đến CĐQH
(Ge & cs., 2005; Zhao & cs., 2003). Đồng thời
nhiều tác giả nghiên cứu đã chứng minh
rằng, thiếu hụt nước ở một mức độ nhất định
trong một khoảng thời gian nhất định làm
cho CĐQH suy
giảm, nhưng sau khi phục
hồi nước đầy đủ CĐQH lại được phục hồi và
tăng cao, đôi khi có thể bù lại lượng sản
phẩm quang hợp cho giai đoạn trước (Huang
& cs., 2000; Ding & cs., 2006). Zhang & cs.
(2009) nghiên cứu cho rằng, khi khống chế
thâm hụt nước sẽ làm giảm cường độ bốc
thoát hơi nước, qua đây góp phần giảm lượng
nước tiêu hao, cũng như góp phần nâng cao
hiệu suất sử dụng nước của cây trồng.
3.2. Ảnh hưởng của thiếu hụt nước đến
s
inh trưởng của ngô
Chiều
cao cây và diện tích lá là 2 chỉ